• 제목/요약/키워드: Matlab simulation

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가변 그룹 유전자알고리즘 기반의 시험자원할당 문제 해결 (Solving the test resource allocation using variable group genetic algorithm)

  • 문창민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1415-1421
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    • 2016
  • 무기체계의 기능 및 성능 검증을 위한 시험들이 지속적으로 증가함에 따라 가용 자원들의 효율적인 활용을 위한 방안에 관련된 연구가 대두되고 있으며, 자원할당 복잡도가 증가함에 따라 시험계획 시에 의사결정 지원이 요구되고 있다. 시험자원할당은 전통적인 FJSP(Flexible Job Shop Problem)와 기본적으로 동일한 문제이며, 이는 NP-hard문제로서 기존의 경험기반 시험자원 할당 방법으로는 시간 효율적인 자원할당에 있어서 한계가 존재한다. FJSP에 유전자알고리즘을 적용한 최적해 탐색 연구가 진행되어 왔지만, 하나의 기계조작에 대해 두 개 이상 기계의 동시 작동이 필요한 시험자원할당 도메인에서의 적용은 제한적이다. 이에 본 논문에서는 가변 그룹 유전자알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 수작업 기반의 기존 시험자원할당을 자동화하고 최적화함으로써 시험 효율을 향상시킬 것으로 기대되며, MATLAB을 이용한 시뮬레이션을 통해 그 적용성을 확인하였다.

A Simplified Synchronous Reference Frame for Indirect Current Controlled Three-level Inverter-based Shunt Active Power Filters

  • Hoon, Yap;Radzi, Mohd Amran Mohd;Hassan, Mohd Khair;Mailah, Nashiren Farzilah;Wahab, Noor Izzri Abdul
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권5호
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    • pp.1964-1980
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    • 2016
  • This paper presents a new simplified harmonics extraction algorithm based on the synchronous reference frame (SRF) for an indirect current controlled (ICC) three-level neutral point diode clamped (NPC) inverter-based shunt active power filter (SAPF). The shunt APF is widely accepted as one of the most effective current harmonics mitigation tools due to its superior adaptability in dynamic state conditions. In its controller, the SRF algorithm which is derived based on the direct-quadrature (DQ) theory has played a significant role as a harmonics extraction algorithm due to its simple implementation features. However, it suffers from significant delays due to its dependency on a numerical filter and unnecessary computation workloads. Moreover, the algorithm is mostly implemented for the direct current controlled (DCC) based SAPF which operates based on a non-sinusoidal reference current. This degrades the mitigation performances since the DCC based operation does not possess exact information on the actual source current which suffers from switching ripples problems. Therefore, three major improvements are introduced which include the development of a mathematical based fundamental component identifier to replace the numerical filter, the removal of redundant features, and the generation of a sinusoidal reference current. The proposed algorithm is developed and evaluated in MATLAB / Simulink. A laboratory prototype utilizing a TMS320F28335 digital signal processor (DSP) is also implemented to validate effectiveness of the proposed algorithm. Both simulation and experimental results are presented. They show significant improvements in terms of total harmonic distortion (THD) and dynamic response when compared to a conventional SRF algorithm.

만타형상 무인잠수정의 운동성능 해석 및 제어기 설계를 위한 비선형 수학모델 개발 (Mathematical Modeling for Dynamic Performance Analysis and Controller Design of Manta-type UUV)

  • 변승우;김준영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

전동기 일체형 편로드 유압액추에이터의 기동 및 정지특성해석 (Start and Stop Characteristics of Single-Rod Electro-Hydrostatic Actuator)

  • 정규홍
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1483-1490
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    • 2011
  • 전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

비면허기기 간 실시간 주파수간섭 분석 테스트베드 구현 (Test-Bed Implementation for Real-Time Frequency Interference Analysis between Unlicensed Devices)

  • 박진수;윤현구;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.589-592
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2.4 GHz 대역에서 동작하는 Wi-Fi나 Zigbee 등 비면허기기 간 주파수간섭을 실시간으로 분석할 수 있는 테스트베드를 제안하였다. 제안된 테스트베드는 피간섭원과 간섭원의 RF부는 범용 SDR 보드인 Universal Software Radio Peripheral(USRP)로 구현하고, 모뎀은 $Labview^{TM}$를 이용하여 프로그램하여 구현하였다. 따라서 주파수간섭과 관련된 동작 주파수, 출력전력, 모뎀 파라미터 등을 손쉽게 변경할 수 있어 다양한 주파수간섭 환경을 손쉽게 모델링할 수 있을 뿐만 아니라, 주파수간섭에 따른 물리계층의 Bit Error Rate(BER) 열화 특성을 실시간으로 파악할 수 있는 장점이 있다. 테스트베드의 검증을 위해 피간섭원으로 IEEE 802.15.4를, 간섭원으로 IEEE 802.11b를 구현하여 실시간으로 주파수간섭 영향을 측정하고, 이를 이론 및 MATLAB/Simulink 시뮬레이션 결과와 비교하여 1 dB 이내로 일치함을 확인하였다.

측후방 충돌 회피를 위한 조향 보조 토크 및 차등 제동 분배 제어 알고리즘 개발 (Development of a coordinated control algorithm using steering torque overlay and differential braking for rear-side collision avoidance)

  • 이준영;김동욱;이경수;유현재;정혁진;고봉철
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.24-31
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    • 2013
  • This paper describes a coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance. In order to assist driver actively and increase driver's safety, the proposed coordinated control algorithm is designed to combine lateral control using a steering torque overlay by Motor Driven Power Steering (MDPS) and differential braking by Vehicle Stability Control (VSC). The main objective of a combined control strategy is twofold. The one is to prevent the collision between the subject vehicle and approaching vehicle in the adjacent lanes. The other is to limit actuator's control inputs and vehicle dynamics to safe values for the assurance of the driver's comfort. In order to achieve these goals, the Lyapunov theory and LMI optimization methods has been employed. The proposed coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance has been evaluated via simulation using CarSim and MATLAB/Simulink.

시간 지연 추정 기법을 이용한 권취기의 장력 제어 알고리즘 (Tension Control of a Winding Machine using Time-delay Estimation)

  • 허정헌;유병용;김진욱
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제15권3호
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    • pp.21-28
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    • 2018
  • We propose a tension controller based on a time-delay estimation (TDE) technique for a winding machine. Firstly, we perform the necessary calculations to derive a mathematical model of the winding machine. In this sense, it is revealed that the roll radius of the winding machine is characteristically seen to be increasing or decreasing during the winding process. That being said, it is noted that the parameters of the winding machine are coupled and constantly changing during this process. Understandably then, it is noted that the model is shown to be nonlinear and time-varying. Secondly, we propose the way to apply the TDE based controller which is the so-called Time-delay Control (TDC). The TDC utilizes the time-delayed information intentionally to compensate the nonlinear and time-varying characteristics. As we have seen, the proposed controller consists of two parts: one is a TDE component, and the other is an error dynamics component which is defined by a user. In a computer simulation based on the Matlab/Simulink program, the proposed controller is compared with a conventional PID controller, which is widely used in the tension control of the winding machine. The proposed controller reduces the incidence of overshoot and steady-state error in the tension control, as compared to the conventional PID controller.

능동위상배열 레이더 적용을 위한 FPGA 기반 실시간 적응 빔 형성기 설계 및 구현 (Design and Implementation of FPGA Based Real-Time Adaptive Beamformer for AESA Radar Applications)

  • 김동환;김은희;박종헌;김선주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.424-434
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    • 2015
  • 위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

교류 전기철도 급전계통 4도체군 전차선로 분석 및 FDTD 방법을 이용한 선로 주변 유도전압 계산에 관한 연구 (The Analysis of 4-Conductors Catenary System of AC Railway Feeding System and Calculation of Induced Voltage near Rail Track using the FDTD Method)

  • 류규상;염형선;조규정;이훈도;김철환
    • 전기학회논문지
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    • 제65권12호
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    • pp.1958-1964
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    • 2016
  • AC railway feeding system use single phase to supply power to the railway vehicles. And the system use the rail track as a return current path, so that current flows in the rail. In this situation inductive interference on communication system and unsafe environment can appear on railway system. Therefore knowing the current distribution of catenary system and analysing the return current is required. In this study detail return current distribution was analyzed by modeling the catenary system as 4-conductors group. The distribution characteristics and trends of return current were studied by using the PSCAD/EMTDC and FDTD method that based on Maxwell equation was used to calculate the induced voltage. Simulation code was made by MATLAB. Using this study result data, we can suggest the proper installation location of digital device and these data can be used for additional studies related to return current or induced voltage as a base data.

인체 모델을 이용한 노인 보행기의 하지관절 기구학과 근활성에 미치는 영향 (Effect of a Elderly Walker on Joint Kinematics and Muscle Activities of Lower Extremities Using a Human Model)

  • 신준호;김윤혁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1243-1248
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한국인 표준체형과 유사한 사람의 의료 영상 자료를 이용하여 인체 골격계 모델을 만들었다. 이를 동역학 해석 상용 소프웨트어인 $RecurDyn^{TM}$에 탑재시켜 인체 시뮬레이션 모듈을 개발하였고, 노인의 보행 동작해석을 통해 모델을 검증하여 보행기(elderly walker) 사용 유무에 따른 앉기-서기 및 보행을 분석하였다. 노인이 보행기를 사용하였을 때 앉기-서기 동작 시 하지관절 기구학의 변화는 미비하였고, 보행 시 각 관절의 가동범위가 조금 줄었고 동작시간이 상당히 길어졌다. 또한 근전도 해석결과 일부 발목 주변 근육들과 햄스트링 근육에서 근활성치가 줄거나 활성시간이 줄었다. 이러한 변화는 보행기를 통해 보행할 때 하지의 기여도가 감소했기 때문이라고 생각되었다. 본 연구를 통해 얻어진 시뮬레이션 기술은 여러 가지의 생체역학 연구에 널리 활용될 것으로 생각된다.